Le moteur quatre cylindres en ligne 1000 cm3 de la S 1000 RR.

Pesant à peine 59,8 kg, il s'agit d'un des moteurs à quatre cylindres de classe 1000 les plus légers sur le marché. Comme tout système d'entraînement des motos BMW, ce groupe motopropulseur repose sur une conception globale sophistiquée et sur un agencement compact de tous les groupes auxiliaires et de la boîte de vitesses intégrée à six vitesses fonctionnant avec un embrayage à griffes.

Étant donné que la tâche consistait à créer une supersport pur-sang, nos ingénieurs ont créé un moteur particulièrement compact avec une concentration de masse idéale autour du centre de gravité de l'ensemble de la moto. Malgré le diamètre d'alésage assez grand de 80 mm, la largeur de construction à hauteur de vilebrequin est d'à peine 463 mm. À 558 mm, la hauteur de construction est également très basse.

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L'axe vertical du cylindre est incliné de 32 degrés vers l'avant. Cela permet d'obtenir un centre de gravité optimal et une distribution du poids reposant sur la roue avant du véhicule qui est essentielle sur les motos supersport pour garantir la sensation de conduite précise et la meilleure réaction possible de la partie avant.
Le vilebrequin de l'entraînement de la S 1000 RR est forgé à partir d'une seule pièce en acier trempé et la traditionnelle manivelle à 180 degrés pour assurer des calages d'allumage uniformes. Les bielles sur les paliers flottants sont fabriquées en acier trempé, ce qui donne des pièces forgées particulièrement légères. À une longueur de 103 mm, elles permettent une hauteur de construction basse et compacte du groupe motopropulseur, ce qui est bénéfique pour le centre de gravité avec des forces latérales modestes sur les pistons, tout en permettant au moteur de rester silencieux. Deux alésages lubrifiés situés sur l’œillet de bielle supérieur à un angle de 45 degrés vers l'axe vertical des bielles garantissent l'alimentation en huile du support de boulon de piston. Les bielles sont divisées horizontalement par la technique de craquage éprouvée, ce qui permet de les adapter de façon extrêmement précise au montage, sans avoir à effectuer de centrage supplémentaire.
Des pistons de kit de construction forgés et légers, mesurant 80 mm de diamètre et un kit de pistons très court opèrent dans les alésages de cylindre avec un revêtement Nikasil. Ils sont équipés de deux segments de pistons étroits optimisés en termes de puissance de frottement et d'un segment racleur d'huile en trois sections.
Le design plat de la chambre de combustion, de la base de piston et des soupapes de sécurité prend en charge un processus de combustion favorable en termes thermodynamiques et rend possible un contour de base de piston à poids optimisé. L'ensemble piston, boulons et segments pèse à peine 253 g. Pour l'évacuation de la chaleur, les bases de piston à forte charge thermique sont refroidies à la cible dans le carter via des buses à jet d'huile. Cela assure un fonctionnement fiable, même sous conditions extrêmes, et augmente la durée de vie.
Le carter-cylindres horizontal, divisé en deux parties à la hauteur du centre du carter, est fabriqué en alliage d'aluminium haute résistance. La partie supérieure compacte en fonte durcie forme un lien extrêmement rigide depuis les quatre cylindres et l'assise de palier du carter supérieur. En outre, la moitié supérieure du boîtier contient la boîte de vitesses légère et compacte à six vitesses. Le bloc cylindres à refroidissement à eau est doté d'un système à chemise semi-fermée pour une rigidité maximale.
Les capacités et caractéristiques en termes de performance, l'efficacité de la combustion et la consommation de carburant sont déterminées essentiellement par la culasse et la commande des soupapes. La conception du cylindre à quatre soupapes a été développée en ayant en tête une parfaite géométrie des canaux, la compacité, une thermodynamique optimale et un budget thermique efficace. L'angle de soupape étroit a pour résultat des canaux d'admission parfaitement droits et une chambre de combustion compacte pour un taux de compression plus élevé et une efficacité maximale.
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Le groupe motopropulseur à quatre cylindres est équipé d'une commande de galet avec double arbre à cames en tête pour une sortie de puissance optimale et une force de vitesse maximale tout en répondant aux critères de rigidité, de déplacement minimal des masses et de sections transversales de soupapes optimales dans le temps. Il offre la combinaison parfaite entre rigidité maximale et poids minimum des composants de commande de soupape tout en présentant une culasse de conception extrêmement compacte.
Le jeu des soupapes est compensé par de petites plaques de réglage légères et orientées dans les sièges de ressort. Côté admission, les sièges de soupapes sont fabriqués en aluminium léger haute performance. Les masses en mouvement de l'obus de vanne à galets sont inférieures à celles qui se produisent avec une solution de poussoir semblable. Les masses à faible oscillation permettent une forte accélération des soupapes pour des profils de came complets et des coupes transversales d'ouverture de vanne élevées.
La limite de vitesse définie pour cette moto de série est de 14 200 tr/min, bien que la tolérance de régime mécanique soit bien supérieure. Le large diamètre d'alésage de 80 mm a permis d'employer les diamètres de disque de soupape les plus grands possibles, permettant également une performance supérieure. Les diamètres de disque de soupape côté admission mesurent 33,5 mm et 27,2 mm côté échappement, ce qui est vraiment impressionnant car il s'agit du plus grand chargement possible du segment supersport 1000.
Pour le système de lubrification, le moteur utilise la lubrification à carter humide avec une pompe à huile Eaton, des solutions éprouvées pour ce segment. Au lieu d'un échangeur thermique, un radiateur d'huile séparé est employé pour refroidir l'huile qui est intégré dans le panneau de carrosserie inférieur, sous le refroidisseur d'eau pour aider l'aérodynamique d'écoulement. L'usage d'un radiateur d'huile évite la pressurisation thermique supplémentaire indésirable du liquide de refroidissement, permettant ainsi d'utiliser un refroidisseur d'huile plus petit et léger et, par conséquent, de réduire la quantité de liquide de refroidissement.
Le but était de se concentrer sur une construction moins large, plus compacte et, surtout, légère, ainsi que sur l'agencement des sous-ensembles électriques et de leurs entraînements. Par exemple, le générateur de courant alternatif est situé sur le moignon de vilebrequin gauche et est équipé d'un aimant permanent. Il produit une puissance de 434 W à 6 000 tr/min et a été conçu pour une vitesse maximale de 16 000 tr/min. Le démarreur de transmission a une capacité de 800 W, pèse 1050 g et est situé dans le carter supérieur gauche, à moitié derrière les cylindres. Il est couplé via une roue libre et a un effet réduit avec un rapport de 1:24.61 sur le bras de vilebrequin extérieur gauche, conçu comme une roue droite. Afin de réduire le poids, le couvercle latéral gauche de l'alternateur et démarreur est fabriqué en magnésium léger.
L'injection du carburant fonctionne entièrement en séquence, c'est-à-dire que le carburant est injecté individuellement dans la conduite d'admission selon le temps d'admission du cylindre concerné. Pour améliorer la courbe de couple, le moteur est équipé d'une technologie de collecteur d'admission contrôlée sophistiquée. Selon la vitesse, la longueur de l'entonnoir d'admission est contrôlée par la tolérance de pompage et déclinée en deux phases via un servomoteur fixé au silencieux d'admission. La quantité appropriée de carburant est ajouté via quatre buses à injecteur, chacune située au rail de la soupape d'étranglement et au-dessus de la conduite d'admission afin d'obtenir un chargement optimal. Les buses à injecteur de carburant fonctionnent séparément ou ensemble, selon la vitesse et la puissance nécessaire.
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